[發明專利]井下碎石濕式空氣過濾凈化系統

在審

• 申請號: 201610193714.8
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN107288679A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 陳喜山;張宇琪
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: E21F5/04
• 分類號: E21F5/04;E21F5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種礦山井下濕式過濾凈化技術，尤其涉及一種直接利用井巷空間及井下廢石的濕式過濾凈化技術。

背景技術

在礦山井下作業生產過程中，會產生大量的粉塵以及有害物質，最終形成有污染的氣溶膠粒子，嚴重影響作業人員的身體健康。據中華人民共和國衛生計生委統計，2010～2015年，我國每年塵肺病報告病例均超過2萬3000例，占總報告病例的 87%～90% ，其中90%以上的塵肺病例來源于煤礦行業。目前，凈化礦山污染氣流普遍采用濕式空氣過濾凈化技術，即利用由過濾材料、清洗液、供液系統、排風系統、排污系統等復雜地集合于固定殼體之內制作成的專門凈化器來除塵的一種技術。

由于井下空間狹小，傳統的濕式過濾凈化器的制作體積經常受到限制，過濾面積和處理風量都偏小，阻力大且凈化效果不佳。另外，濕式過濾凈化器需要纖維過濾材料、外殼板材、供液管道、排風管道、水泵、排風機等配套設施，但這些配套設施的制造、井下安裝和日常維護繁瑣困難且成本較高。綜上所述，傳統的濕式過濾凈化器存在凈化效果差、阻力大、穩定性和耐久性低以及運營成本高等問題。

發明內容

為解決傳統濕式除塵器存在的上述問題，本發明提供了一種具有高效低阻、實施簡單、運營維護成本低等優點的井下碎石濕式空氣過濾凈化系統。

本發明提出的井下碎石濕式過濾凈化除塵技系統，包括巷道、支撐架、鋼筋網、碎石過濾層、擋風板、供水管和噴霧頭；所述支撐架安裝在巷道中，上部鋪設所述鋼筋網，所述鋼筋網上鋪設所述碎石過濾層，所述擋封板安裝在碎石過濾層的周圍，封閉碎石過濾層與巷道之間的其它空間；所述供水管安裝在所述碎石過濾層的上方，末端裝有若干所述噴霧頭；所述排水溝設在所述巷道底部。

所述巷道是利用井下廢棄巷道或其它廢棄空間改造而成，充分利用井下廢棄空間的同時實現了除塵器體積的可調節性。

所述碎石過濾層中的碎石是從井下生產廢石中篩選出的,不同厚度的碎石過濾層選擇不同粒度的碎石。此種設計實現了對不同粒徑范圍氣溶膠粒子的分級捕集，提高了總凈化效率，同時實現了對井下廢棄資源的循環利用。

所述的碎石過濾層可以根據空氣處理量的大小，沿所述巷道長度和寬度方向擴大和縮小水平鋪設面積，保持較低的過濾風速，減小過濾阻力。

供水管連接井下生產壓力水系統，并安裝有閥門、過濾器和流量計；排水溝連接井下中段水倉。污染水流與井下其它生產排水在中段水倉匯合過濾成為潔凈水后重新流入生產壓力水系統，再經所述供水管為整個除塵系統供水。這一設計實現了井下水循環系統與除塵器供液循環系統的統一。

噴霧頭數量可以根據所需處理風量確定，排列方式可以根據所述碎石過濾層的鋪設情況均勻布置，噴霧頭的開關與否可根據來流氣體的污染程度決定，實現了對水資源的有效利用。

工作原理：含有污染氣溶膠粒子的風流在擋風板的限制下，經“S”形路徑通過碎石過濾層過濾層，其中大顆粒氣溶膠粒子在沉降機理的作用下首先沉降于過濾層底部，小顆粒氣溶膠粒子流入不同粒徑的碎石過濾層，在碰撞、攔截、擴散、凝并等機理的作用下被捕集，留在碎石過濾層中，實現了對污染氣流的凈化目的。

附圖說明

圖1是按照本發明的井下碎石濕式空氣過濾凈化系統的一實施例的部分結構的主視圖；

圖2表示圖 1 中 A-A 截面結構示意圖；

圖3表示圖 1 中 B-B 截面結構示意圖。

具體實施方式

遵循本發明的技術方案，本發明給出了實施例，需要說明的是，以下所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的技術特征并不局限于此，任何本領域的技術人員在本發明領域內，所做的變化和修飾皆涵蓋在本發明的專利范圍之中。

如圖1所示，該井下碎石濕式空氣過濾凈化系統包括巷道1、上擋風板7、下擋風板2、支撐架3、鋼筋網4、碎石過濾層5、排水溝6、供水管8、噴霧頭9、流量計10、過濾器11和閥門12。

支撐架3為鋼結構，直立安裝在巷道1底部，上鋪設鋼筋網4，鋼筋網4上鋪設碎石過濾層5，碎石過濾層5的迎風側傾斜安裝有上擋風板7，排風側垂直安裝有下擋風板2，上方安裝有供水管8，右下方設有排水溝6。

供水管8與井下生產壓力水系統相連接并安裝有流量計10、過濾器11和閥門12，末端裝按需要裝有噴霧頭9。排水溝6與井下中段水倉連接。